CN117202073A - 一种声音检测方法、装置、设备以及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种声音检测方法、装置、设备以及介质，涉及声音检测技术领域，该方法包括：获取第一拾音装置的第一声音信号；获取第二拾音装置的第二声音信号，其中，所述第一拾音装置与所述第二拾音装置相距预设距离；根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数；比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果。实现了快速及时地检测播音装置是否正常发音的效果。
Description
技术领域
本发明涉及声音检测技术领域，尤其涉及一种声音检测方法、装置、设备以及介质。
背景技术
水泥厂、煤矿、热电厂、码头、核电站、采矿业等普遍使用PA扩音系统，由于运行工况恶劣，数量众多，又要求连续运转，并且在线检修不便。要保证PA扩音系统长期连续稳定的运行，对有故障PA扩音系统的扬声器故障快速发现和及时处理非常重要。
发明内容
本发明提供了一种声音检测方法，以解决频繁地检测播音装置需要大量人力资源，而降低检测频率存在播音装置带故障运转造成更高的维修成本的问题。
第一方面，本发明提供了一种声音检测方法，所述方法包括：
获取第一拾音装置的第一声音信号；
获取第二拾音装置的第二声音信号，其中，所述第一拾音装置与所述第二拾音装置相距预设距离；
根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数；
比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果。
第二方面，本发明提供了一种声音检测装置，包括用于执行如第一方面任一项实施例所述的声音检测方法的单元。
第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面任一项实施例所述的声音检测方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项实施例所述的声音检测方法的步骤。
本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
声音检测诊断PA扩音系统对运行中的扬声器发出的声音进行辨别，判断扬声器是否正常发音，快速安全可靠地发现有故障隐患的PA扩音系统，对扩音系统异常声音或无发音等故障及时发出报警，以便于适时安排维护人员进行检修，避免PA扩音系统带故障运转造成更高的维修成本，减轻维护人员的工作强度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种声音检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种声音检测方法的子流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种声音检测方法的子流程示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种声音检测方法的子流程示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种声音检测方法的子流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种声音检测装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
图1为本发明实施例提供的一种声音检测方法的流程示意图。本发明实施例提出了一种声音检测方法，具体地，参见图1，该声音检测方法包括如下步骤S101-S104。
S101，获取第一拾音装置的第一声音信号；
具体实施中，第一拾音装置用于采集声信号，是一种把声信号转变为电信号的换能器件，通常地，第一拾音装置与待检测的播音装置按预设距离分布，用于采集播音装置发出的声信号。
在一实施例中，参见图2，图2为本发明实施例提供的一种声音检测方法的子流程示意图。以上步骤S101包括步骤S201-S202：
S201，通过所述第一拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第一拾音装置采集的待检音，得到第一采集声音。
具体实施中，播音装置包括扬声器、号角等，用于一种把电信号转变为声信号的换能器件，第一拾音装置采集的播音装置发出的待检音，将待检音转换为电信号，转换后的电信号为所述第一采集声音，将第一采集声音发送至预设的处理单元，以进一步提取第一采集声音的特征参数，根据第一采集声音的特征参数诊断播音装置的待检音，确定播音装置是否正常发音。
在一实施例中，播音装置发出待检音后，通过第一拾音装置采集所述待检音，并基于分段算法将第一拾音装置采集的待检音前8秒的信号进行分割，以得到多个待检音的信号片段，将该多个待检音的信号片段作为第一采集声音。
S202，基于巴特沃斯方法过滤所述第一采集声音，得到所述第一声音信号。
具体实施中，声音采集阶段，可采用巴特沃斯方法进行滤波，巴特沃斯滤波器是一种用来过滤信号的滤波器，可以把信号中的环境噪声滤掉，将采集到扬声器放出有用的信号突出来，在该实施例中，用于滤除与待检音无关的信号和噪声。通过巴特沃斯方法过滤第一采集声音的杂音，根据过滤后的第一声音信号确定播音装置是否正常发音，更有效地提高诊断的准确性。
S102，获取第二拾音装置的第二声音信号，其中，所述第一拾音装置与所述第二拾音装置相距预设距离。
具体实施中，第一拾音装置与第二拾音装置的部署位置不相同，通过多个拾音装置间隔分布，为后续显著地检测播音装置发出的待检音的减弱状况。
在一实施例中，参见图3，图3为本发明实施例提供的另一种声音检测方法的子流程示意图。以上步骤S102包括步骤S301-S302：
S301，通过所述第二拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第二拾音装置采集的待检音，得到第二采集声音。
具体实施中，播音装置包括扬声器、号角等，用于一种把电信号转变为声信号的换能器件，第二拾音装置采集的播音装置发出的待检音，将待检音转换为电信号，转换后的电信号为所述第二采集声音，将第二采集声音发送至预设的处理单元，以进一步提取第二采集声音的特征参数，根据第二采集声音的特征参数诊断播音装置的待检音，确定播音装置是否正常发音。由于第一拾音装置以及第二拾音装置距离播音装置的距离不相同，第一采集声音与第二采集声音不相同，根据不同拾音装置采集的声音信号之间的差别，可更准确地确定播音装置的待检音的特征参数，诊断播音装置是否正常发音。
S302，基于巴特沃斯方法过滤所述第二采集声音，得到所述第二声音信号。
具体实施中，声音采集阶段，可采用巴特沃斯方法进行滤波，巴特沃斯滤波器是一种用来过滤信号的滤波器，可以把信号中的环境噪声滤掉，将采集到扬声器放出有用的信号突出来，在该实施例中，用于滤除与待检音无关的信号和噪声。通过巴特沃斯方法过滤第二采集声音的杂音，根据过滤后的第二声音信号确定播音装置是否正常发音，更有效地提高诊断的准确性。
S103，根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数。
具体实施中，播音装置发出待检音通过第一拾音装置采集得到，第一声音信号包括了待检音被第一拾音装置采集后的状态，第二声音信号包括了待检音被第二拾音装置采集后的状态，通常地，播音装置、第一拾音装置以及第二拾音装置等间隔分布，通过分布的空间距离，准确地确定待检音分别经过第一拾音装置以及第二拾音装置的区别，并分别以参数及对应的数值的方式为后续判断播音装置是否正常发音。
在一实施例中，参见图4，图4为本发明实施例提供的又一种声音检测方法的子流程示意图。以上步骤S103包括步骤S401-S404：
S401，获取所述第一声音信号的第一短时能量以及对应的第一时间。
S402，获取所述第二声音信号的第二短时能量以及对应的第二时间。
具体实施中，第一拾音装置与第二拾音装置的部署位置不相同，可理解地，在相同时间时，由于第一拾音装置以及第二拾音装置距离播音装置的距离不相同，第一拾音装置所采集得到的第一声音信号的高峰的信号片段的短时能量与第二拾音装置所采集得到的第二声音信号的高峰的信号片段的短时能量不同；另外，第一声音信号产生高峰信号片段与第二声音信号产生高峰信号片段的时间不相同。通过短时能量以及时间两个维度，可以准确地判断待检音分别经过第一拾音装置以及第二拾音装置的区别，在其它的一些实施例中，可装设多个拾音装置以进一步提高检测的准确性。
S403，根据所述第一短时能量与所述第二短时能量计算得到能量差，根据所述第一时间与所述第二时间计算得到时间差。
S404，将所述能量差以及所述时间差作为所述待测特征参数。
具体实施中，以能量值以及时间值建立直角坐标系，在直角坐标系中标出第一短时能量以及第一时间的第一坐标点，在直角坐标系中标出第一短时能量以及第二时间的第二坐标点，得到第一坐标点指向第二坐标点(或第二坐标点指向第一坐标点)的向量，该向量即为所述能量差以及所述时间差的向量，将该向量作为待测特征参数。
S104，比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果。
具体实施中，播音装置包括扬声器、号角等，用于一种把电信号转变为声信号的换能器件，播音装置的对照特征参数是通过获取待检音的电信号，计算该待检音的电信号的短时能量，将计算得到待检音的短时能量以及对应时间作为对照特征参数。对照特征参数包括短时能量以及时间，待测特征参数包括短时能量以及时间，通过比较二者的短时能量以及时间，可确定待测特征参数与对照特征参数的匹配程度，进而确定检测结果。
在一实施例中，参见图5，图5为本发明实施例提供的又一种声音检测方法的子流程示意图。以上步骤S104包括步骤S501-S502：
S501，基于预设的分类算法将所述播音装置的对照特征参数分类，得到多个目标特征参数，所述目标特征参数包括特征类型。
具体实施中，利用能量检测算法提取出扬声器播放高峰的信号片段，将提取得到的多个信号片段分别作为目标特征参数，计算目标特征参数的短时能量归一化值，结合目标特征参数的时间差值进行分类，得到目标特征参数的多个特征类型。需要说明的是，声音的短时能量的计算原理具体为可参考现有资料确定，对此本发明不做具体限定。例如：扬声器播放“ABCD”的拼读音频，利用能量检测算法提取出扬声器播放高峰的信号，分别得到“A”、“B”、“C”、“D”四个高峰信号，由分类算法的分类指标为一个高峰信号对应有一个类型，可分别得到“A”、“B”、“C”、“D”四个信号片段，每个信号片段分别为目标特征参数，且分别对应有特征类型。
S502，将所述待测特征参数分别与多个所述目标特征参数比较，确定所述待测特征参数的特征类型，所述检测结果包括所述待测特征参数的特征类型。
具体实施中，各个目标特征参数对应有一个特征类型，通过待测特征参数与多个所述目标特征参数一一比较，确定与待测特征参数匹配度最高的目标特征参数，该匹配度最高的目标特征参数的特征类型即为待测特征参数的特征类型，将确定所述待测特征参数的特征类型作为检测结果的一部分数据输出到预设的监控终端。
在一实施例中，以上步骤S104之后，还包括：调整所述分类算法，转到所述获取第一拾音装置的第一声音信号，获取第二拾音装置的第二声音信号的步骤，将调整后的分类算法发给预设的监控终端。
具体实施中，调整分类算法的指标，执行多次该声音检测方法，得到更准确的检测结果。例如：扬声器播放“ABCDE”的拼读音频，通常地，能量检测算法提取出扬声器播放高峰的信号,分别得到“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”六个高峰信号，发音“D”与“E”的高峰信号极其相似，改变分类算法的分类指标为连续的两个高峰信号对应有一个类型，即得到“AB”、“CD”、“EF”三个信号片段，每个信号片段分别为目标特征参数，以执行该声音检测方法，得到新的检测结果，结合上述一个高峰信号对应有一个类型例子得到的检测结果，以两次执行声音检测方法的检测结果更准确地检测播音装置是否正常发音。
在一实施例中，所述获取第一拾音装置的第一声音信号步骤的设定条件为预设时间间隔。
具体实施中，通过计时单元以预设的时间间隔执行该声音检测方法，实现周期性地检测播音装置的健康状态，播音装置发出异常声音、无发音时及时发出报警信号到预设的监控终端。
本发明实施例可实现以下优点：
声音检测诊断PA扩音系统对运行中的扬声器发出的声音进行辨别，判断扬声器是否正常发音，快速安全可靠地发现有故障隐患的PA扩音系统，对扩音系统异常声音或无发音等故障及时发出报警，以便于适时安排维护人员进行检修，避免PA扩音系统带故障运转造成更高的维修成本，减轻维护人员的工作强度。
参见图6本发明实施例还提供了一种声音检测装置600，该声音检测装置包括第一获取单元601、第二获取单元602、计算单元603以及比较单元604。
第一获取单元601,用于获取第一拾音装置的第一声音信号。
在一实施例中，所述获取第一拾音装置的第一声音信号，获取第二拾音装置的第二声音信号，包括：
通过所述第一拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第一拾音装置采集的待检音，得到第一采集声音；
基于巴特沃斯方法过滤所述第一采集声音，得到所述第一声音信号。
第二获取单元602，用于获取第二拾音装置的第二声音信号，其中，所述第一拾音装置与所述第二拾音装置相距预设距离。
在一实施例中，所述获取第二拾音装置的第二声音信号，包括：
通过所述第二拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第二拾音装置采集的待检音，得到第二采集声音；
基于巴特沃斯方法过滤所述第二采集声音，得到所述第二声音信号。
计算单元603,用于根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数。
所述根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数，包括：
获取所述第一声音信号的第一短时能量以及对应的第一时间；
获取所述第二声音信号的第二短时能量以及对应的第二时间；
根据所述第一短时能量与所述第二短时能量计算得到能量差，根据所述第一时间与所述第二时间计算得到时间差；
将所述能量差以及所述时间差作为所述待测特征参数。
比较单元604，用于比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果。
所述比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果，包括：
基于预设的分类算法将所述播音装置的对照特征参数分类，得到多个目标特征参数，所述目标特征参数包括特征类型；
将所述待测特征参数分别与多个所述目标特征参数比较，确定所述待测特征参数的特征类型，所述检测结果包括所述待测特征参数的特征类型。
在一实施例中，所述将所述待测特征参数与播音装置的对照特征参数比较，得到检测结果之后，还包括：
调整所述分类算法，转到所述获取第一拾音装置的第一声音信号的步骤，将调整后的分类算法发给预设的监控终端。
在一实施例中，所述获取第一拾音装置的第一声音信号步骤的设定条件为预设时间间隔。
如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时，可使得处理器502执行一种声音检测方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种声音检测方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，上述结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。该计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该计算机程序被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本发明还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序。
所述存储介质为实体的、非瞬时性的存储介质，例如可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的实体存储介质。所述计算机可读存储介质可以是非易失性，也可以是易失性。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本发明实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，尚且本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种声音检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一拾音装置的第一声音信号；
获取第二拾音装置的第二声音信号，其中，所述第一拾音装置与所述第二拾音装置相距预设距离；
根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数；
比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一拾音装置的第一声音信号，获取第二拾音装置的第二声音信号，包括：
通过所述第一拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第一拾音装置采集的待检音，得到第一采集声音；
基于巴特沃斯方法过滤所述第一采集声音，得到所述第一声音信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取第二拾音装置的第二声音信号，包括：
通过所述第二拾音装置采集所述播音装置发出的待检音，基于预设的分段算法分割所述第二拾音装置采集的待检音，得到第二采集声音；
基于巴特沃斯方法过滤所述第二采集声音，得到所述第二声音信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一声音信号以及所述第二声音信号计算得到待测特征参数，包括：
获取所述第一采集声音的第一短时能量以及对应的第一时间；获取所述第二采集声音的第二短时能量以及对应的第二时间；
根据所述第一短时能量与所述第二短时能量计算得到能量差，根据所述第一时间与所述第二时间计算得到时间差；
将所述能量差以及所述时间差作为所述待测特征参数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述比较所述待测特征参数以及播音装置的对照特征参数，确定检测结果，包括：
基于预设的分类算法将所述播音装置的对照特征参数分类，得到多个目标特征参数，所述目标特征参数包括特征类型；
将所述待测特征参数分别与多个所述目标特征参数比较，确定所述待测特征参数的特征类型，所述检测结果包括所述待测特征参数的特征类型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述待测特征参数与播音装置的对照特征参数比较，得到检测结果之后，还包括：
调整所述分类算法，转到所述获取第一拾音装置的第一声音信号的步骤，将调整后的分类算法发给预设的监控终端。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一拾音装置的第一声音信号步骤的设定条件为预设时间间隔。
8.一种声音检测装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1-7任一项所述方法的单元。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311237399.0A CN117202073A (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 一种声音检测方法、装置、设备以及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311237399.0A CN117202073A (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 一种声音检测方法、装置、设备以及介质 |
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Family Applications (1)
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